BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
-----------------------------------------
ĐÀO BÙI DIN
TIẾN HÓA TRẦM TÍCH ĐỆ TỨ ĐỚI BỜ
ĐÈO NGANG - ĐÈO HẢI VÂN VÀ KHOÁNG SẢN LIÊN QUAN
Ngành: Kỹ thuật Địa chất
Mã số: 9520501
LUẬN ÁN TIẾN SĨ
Hà Nội - 2024
0
Công trình được hoàn thành tại:
Bộ môn Tìm kiếm - Thăm dò, Khoa Khoa học và Kỹ thuật Địa chất,
Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Người hướng dẫn khoa học:
1. GS.TS. Trần Nghi
2. PGS. TS. Nguyễn Quang Luật
Phản biện 1: PGS.TS. Đỗ Đình Toát
Tổng hội Địa chất Việt Nam
Phản biện 2: TS. Trịnh Hải Sơn
Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản
Phản biện 3: PGS.TS. Hoàng Văn Long
Công ty Cổ phần Đầu tư Việt Phương
Luận án được bảo vệ tại Hội đồng đánh giá luận án cấp Trường họp tại
Trường Đại học Mỏ - Địa chất vào hồi , ngày tháng năm 2024.
Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:
- Thư viện Quốc Gia, Hà Nội;
- Thư viện Trường đại học Mỏ - Địa chất.
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết
Các thành tạo trầm tích Đệ tứ khu vực đới bờ từ Đèo Ngang đến Đèo
Hải Vân được phân bố phổ biến, ở nhiều dạng khác nhau, được nhiều tác giả
trong và ngoài nước nghiên cứu. Tuy nhiên, các kết quả nghiên cứu còn nhiều
tồn tại, việc đặt tên hệ tầng ở các nhóm tác giả khác nhau còn chưa có sự
thống nhất. Các tác giả không áp dụng phương pháp phân tích tướng định
lượng, dựa trên các tiêu chí chỉ thị môi trường thì chưa đủ cơ sở xác định
được các môi trường trầm tích. Không nghiên cứu về địa tầng phân tập nên
không thấy được mối quan hệ nhân quả giữa 5 chu kỳ tướng đá và 5 chu kỳ
thay đổi mực nước biển toàn cầu do ảnh hưởng của 5 chu kỳ băng hà và gian
băng trong Đệ tứ.
Một vấn đề quan trọng trong quá trình nghiên cứu trầm tích là chưa nhận
định được mối quan hệ giữa các chu kỳ trầm tích với quá trình thay đổi mực
nước biển toàn cầu, các chu kỳ băng hà, gian băng. Hầu hết các công trình
chưa đề cập đến tiến hóa trầm tích trong vùng nghiên cứu. Chính vì vậy Luận
án này sử dụng phương pháp địa tầng phân tập gắn với các chu kỳ trầm tích
trong quá trình dao động mực nước biển sẽ làm sáng tỏ được quy luật phân
bố trầm tích Đệ tứ và khoáng sản liên quan.
Để góp phần làm sáng tỏ các nội dung nêu trên NCS đã chọn đề tài của
luận án là “Tiến hóa trầm tích Đệ tứ đới bờ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân và
khoáng sản liên quan”.
2. Mục tiêu của luận án
Làm sáng tỏ quy luật tiến hóa của 5 chu kỳ trầm tích Đệ tứ đới bờ từ
Đèo Ngang đến Đèo Hải Vân trong mối quan hệ với 5 chu kỳ biển thoái và
biển tiến toàn cầu do ảnh hưởng của 5 chu kỳ băng hà và gian băng; chính
xác hóa 5 chu kỳ trầm tích tương ứng với 5 phức tập (sequence): Q11, Q12a,
Q12b, Q13a, Q13b-Q2; làm sáng tỏ mối quan hệ giữa quy luật phân bố và cơ chế
thành tạo các khoáng sản rắn (sa khoáng và vật liệu xây dựng) trong mối
quan hệ với các chu kỳ trầm tích.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Trầm tích Đệ tứ khu vực đới bờ từ Đèo Ngang - Đèo Hải Vân gồm phần
2
đất liền và phần ngập nước, nơi đã bị ảnh hưởng hoạt động của biển trong
giai đoạn Holocen muộn: các cồn cát ven biển, lagoon (đầm phá), bãi triều
ven biển; phần ngập nước từ 0m hải đồ đến độ sâu 30m nước.
4. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu làm sáng tỏ thành phần vật chất (thành phần độ hạt, thạch
học, khoáng vật và hóa học…) nhằm xác định tướng trầm tích Đệ tứ;
- Nghiên cứu đặc điểm và điều kiện thành tạo trầm tích Đệ tứ trong mối
quan hệ với sự thay đổi mực nước biển toàn cầu;
- Nghiên cứu địa tầng phân tập và tiến hóa trầm tích Đệ tứ;
- Nghiên cứu các loại hình khoáng sản liên quan đến các chu kỳ trầm
tích trong Đệ tứ.
5. Luận điểm bảo vệ
Luận điểm 1:
Theo chiều vuông góc với đường bờ từ Đèo Ngang tới Đèo Hải Vân
trầm tích Đệ tứ đới bờ bị phân hoá thành 4 vùng cấu trúc: (1) vùng đồng bằng
thấp ven rìa phía Tây; (2) vùng sụt lún dạng địa hào tạo lagoon Tam Giang-
sông Nhật Lệ ven biển; (3) vùng nâng địa luỹ tạo cồn cát ven bờ và (4) vùng
sụt lún mạnh đơn nghiêng biển ven bờ tạo sườn bờ ngầm (0-30m nước). Theo
phương thẳng đứng có 5 chu kỳ trầm tích tương ứng với 5 phức tập
(sequence) có quan hệ nhân quả với 5 chu kỳ thay đổi mực nước biển toàn
cầu. (1) phức tập 1: có tuổi Pleistocen sớm (Q11); (2) phức tập 2: có tuổi
Pleistocen giữa phần sớm (Q12a); (3) phức tập 3: có tuổi Pleistocen giữa, phần
muộn (Q12b); (4) phức tập 4: có tuổi Pleistocen muộn, phần sớm (Q13a); (5)
phức tập 5: có tuổi Pleistocen muộn, phần muộn - Holocen (Q13b-Q2).
Luận điểm 2:
5 phức tập của trầm tích Đệ tứ tương ứng với 5 chu kỳ các phức hệ
tướng đá. Mỗi phức tập được cấu thành bởi 3 miền hệ thống. Mỗi miền hệ
thống được đặc trưng bởi 1 phức hệ tướng đá: (1) miền hệ thống trầm tích
biển thấp được đặc trưng bởi phức hệ tướng cát bùn aluvi biển thấp
(SmaLST); (2) miền hệ thống trầm tích biển tiến được đặc trưng bởi phức hệ
tướng bùn cát ven biển và bùn biển nông vũng vịnh biển tiến (Msab,
MbTST); (3) miền hệ thống trầm tích biển cao được đặc trưng bởi phức hệ
3
tướng bùn cát đồng bằng aluvi - vũng vịnh biển cao (MsabHST). Khoáng sản
cát thạch anh thuỷ tinh và sa khoáng đạt chất lượng và trữ lượng cao nhất với
hệ số trưởng thành đạt cực đại (Mt=1,76) trong chu kỳ thứ 5 (Q13b-Q2). Chúng
được phân bố trong phức hệ tướng cát, đê cát ven bờ biển tiến cực đại
Holocen giữa (SmTSTQ22).
6. Những điểm mới của luận án
- Lần đầu tiên trầm tích Đệ tứ vùng biển ven bờ được liên kết với trầm
tích Đệ tứ lục địa ven biển ở khu vực đới bờ Đèo Ngang đến Đèo Hải Vân
trên cơ sở áp dụng phương pháp địa tầng phân tập.
- Đới cồn cát khu vực nghiên cứu được hình thành bởi 5 chu kỳ tướng
cát phân bố không phủ chồng liên tục lên nhau, mà tướng đê cát ven bờ (m)
được hình thành trong giai đoạn biển tiến của chu kỳ sau thường phủ chồng
lùi lên sườn các trầm tích cát biển gió (mv) có trước. Các phức hệ tướng cát
đụn được thành tạo chủ yếu do tái tạo các thể cát có trước nằm ở vị trí cao
hơn mực nước biển trong pha biển thoái (LST) và biển cao (HST), thậm chí
có cả trong pha biển tiến (TST) khi địa hình cồn cát đó đã nâng cao tạo thành
thềm biển.
- Khu vực bờ biển giữa đới cồn cát và đới đơn nghiêng sườn bờ ngầm
đang hình thành 2 tướng trầm tích trẻ: (1) tướng cát dưới triều và bãi triều
(mQ23) phân bố ở độ sâu 0-10m nước; (2) tướng cát bãi trên triều (bãi biển)
có độ cao 0-3m. Cả 2 tướng này hiện đang được thành tạo với xu thế dịch
chuyển về phía đất liền do xói lở đường bờ.
- Chu kỳ các phức hệ trầm tích bắt đầu từ tướng phức hệ cát bùn aluvi
biển thấp (SmaLST) và kết thúc là tướng bùn cát aluvi vũng vịnh biển cao
(MsabHST). Mở đầu phức hệ tướng trầm tích aluvi là trầm tích hạt thô và kết
thúc là tướng vũng vịnh bãi bồi.
7. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận án
a. Ý nghĩa khoa học
- Luận án góp phần làm sáng tỏ đặc điểm thành phần vật chất, quy luật
phân bố tướng trầm tích Đệ tứ đới ven bờ Đèo Ngang đến Đèo Hải Vân.
- Xác định quy luật tiến hóa của 5 chu kỳ trầm tích Đệ tứ trong mối quan
hệ với sự thay đổi mực nước biển toàn cầu: Q11, Q12a, Q12b, Q13a, Q13b-Q2.
- Xác định được quy luật phân bố khoáng sản cát thuỷ tinh và sa khoáng